一、關于設備故障知識

　　

　　1、故障的含義

　　

　　KTPM新益為TPM咨詢公司概述：故障——設備在運行過程中，喪失或降低其規定的功能及不能繼續運行的現象。

　　

　　

　　

　　TPM設備管理基礎特征

　　

　　2、故障的類型

　　

　　故障可以不同角度分：

　　

　　1）臨時性故障

　　

　　2）永久性故障

　　

　　按故障發生的時間分有以下幾種：

　　

　　1）早發性故障

　　

　　2）突發性故障

　　

　　3）漸進性故障

　　

　　4）復合型故障

　　

　　按故障表現形式分有：

　　

　　1）功能故障

　　

　　2）潛在故障

　　

　　按故障產生的原因分有：

　　

　　1）人為故障

　　

　　2）自然故障

　　

　　按故障造成 的后果分有：

　　

　　1）致命故障

　　

　　2）嚴重故障

　　

　　3）一般故障

　　

　　4）輕度故障

　　

　　故障通常采取幾種分類法復合并用，如突發性的局部故障；磨損性的危險故障等，由此看出故障的復雜性、嚴重性和起因等情況。

　　

　　3、故障的特點

　　

　　1）多樣性

　　

　　2）層次性

　　

　　3）多因素和相關性

　　

　　4）延時性

　　

　　5）不確定性

　　

　　6）修復性

　　

　　4、故障管理

　　

　　故障管理是TPM設備管理的核心內容之一。其目的在于早期發現故障征兆，及時采取措施進行預防和維修。

　　

　　故障管理的程序和內容包括：

　　

　　1）設備加工工藝和技術培訓相結合。

　　

　　2）制定嚴禁的TPM設備管理制度和預防性維護制度。

　　

　　3）熟悉機械設備結構和工作原理，掌握工作性能。

　　

　　4）配置先進的檢查、檢測和監測設備，對重要設備和零部件進行實時監測，定期分析，準確掌握設備故障的信息和征兆。

　　

　　5）根據故障現象和信息及征兆，進行認真科學地分析，確定故障原因、類型、采取最佳的維修策略和維修方案，及時維修過程進行記錄。提供后期統計和借鑒。

　　

　　6）對常發生或多次重復出現的故障的部位或零件，要重點監測，必要時對其進行系統技術改造。

　　

　　影響故障產生的主要因素

　　

　　1）制造和修理因素對故障的影響

　　

　　a 零件材料的選擇

　　

　　b 零件加工質量

　　

　　c 裝配質量

　　

　　2）使用因素對故障的影響

　　

　　a 工作負荷

　　

　　b 工作環境

　　

　　c 設備保養和操作技術

　　

　　二、TPM設備管理的11個指標

　　

　　在企業里，用于度量TPM設備管理好壞的指標很多。例如設備的完好率，設備的可用率，設備綜合效率，設備完全有效生產率，設備故障率，平均故障間隔期，平均修理時間，設備備件庫存周轉率，備件資金率，維修費用率，檢修質量一次合格率，返修率等等。不同的指標用于度量不同的管理方向。

　　

　　管理的指標評價

　　

　　1、設備的完好率

　　

　　在這些指標里用得最多，但其對管理的促進作用有限。

　　

　　所謂的完好率，是在檢查期間，完好設備與設備總臺數的比例（設備完好率=完好設備數/設備總數）很多工廠的指標可以達到95%以上。理由很簡單，在檢查的那一刻，如果設備是運轉的，沒出故障，就算是完好的，于是這個指標就很好看。很好看就意味著沒有多少可提升的空間了，就意味著沒有什么可改善的了，也就意味著很難進步了。

　　

　　為此，不少企業提出對此指標的定義進行改造，例如提出每月8日，18日，28日檢查三次，取其完好率的平均值作為本月的完好率。這當然比檢查一次要好，但仍然是點狀反映出的完好率。后來有人提出以完好的臺時數比上日歷工作臺時數，完好臺時數等于日歷工作臺時減去故障及其修理的總臺時數。這個指標要真實多。當然又遇到統計的工作量增加和統計的真實性，遇到預防性維修臺時是否扣除的爭論。完好率這一指標是否有效反映TPM設備管理狀況，這要看如何應用，仁者見仁，智者見智。

　　

　　2、設備的故障率

　　

　　這個指標容易混淆，存在兩種定義：

　　

　　第一，如果是故障頻率則是故障次數與設備實際開動臺時的比值（故障頻率=故障停機次數/設備實際開動臺數）；

　　

　　第二，如果是故障停機率，則是故障停機臺時與設備實際開動臺時加上故障停機臺時的比值（故障停機率=故障停機臺時/（設備實際開動臺時+故障停機臺時））。

　　

　　顯然，故障停機率比較能夠真實的反映設備狀態。

　　

　　3、設備的可用率

　　

　　在西方國家采用較多，而在我國有計劃時間利用率(計劃時間利用率=實際工作時間/計劃工作時間)和日歷時間利用率（日歷時間利用率=實際工作時間/日歷時間)兩個不同提法。按照定義，西方定義的可用率實際上是日歷時間利用率。

　　

　　日歷時間利用率反映了設備的完全利用狀況，也就是說即使是單班運行的設備，我們也按照24小時計算日歷時間。因為無論工廠是否使用這臺設備，都以折舊形式消耗著企業的資產。計劃時間利用率反映了設備的計劃利用狀況，如果是單班運行，其計劃時間就是8小時。

　　

　　4、設備的平均故障間隔期

　　

　　MTBF的另外一個提法叫做平均無故障工作時間（設備平均故障間隔期=統計基期無故障運行總時間/故障次數）。它與故障停機率互補的反映了故障頻次，也就是設備的健康狀況。兩個指標取一個就可以了，不必利用相關指標度量一個內容。

　　

　　另外一個反映維修效率的指標是平均修理時間MTTR（平均修理時間=統計基期維修消耗的總時間/維修次數），它度量的是維修工作效率的改善狀況。

　　

　　隨著設備技術進步，其復雜程度、維修難度、故障部位、維修技師的平均技術素質以及設備役齡的不同，維修時間很難有確定的數值，但我們可以據此度量其平均狀況和進步狀況。

　　

　　5、設備綜合效率

　　

　　OEE是比較全面反映設備效率的一個指標，OEE是時間開動率、性能開動率與合格品率的乘積。就像一個人，時間開動率代表出勤率，性能開動率代表上班后是否努力工作，發揮出應有的效率，合格品率代表工作的有效性，是否經常出差錯，是否能夠保質保量完成任務。

　　

　　簡單的OEE公式就是：設備綜合效率OEE=合格品產量/計劃工作時間的理論產量。

　　

　　6、完全有效生產率

　　

　　TEEP是最能夠徹底反映設備效率的公式而不是OEE。完全有效生產率TEEP=合格品產量/日歷時間的理論產量，這一指標將設備的系統管理缺陷，包括上下游影響、市場和訂單影響、設備產能不平衡、計劃安排調度的不合理等不足都反映出來。這個指標一般都很低，不好看，但十分真實。

　　

　　關于維修及其管理方面，也有相關的指標反映

　　

　　7、檢修質量一次合格率

　　

　　是用檢修后的設備試運行一次達到產品合格標準次數比上檢修次數來度量。工廠是否采用這個指標作為維修團隊的績效指標，可以研究推敲。

　　

　　8、返修率

　　

　　是設備檢修后返修總次數比上檢修總次數。這比較真實反映檢修質量。

　　

　　9、維修費用率

　　

　　它的定義和算法很多，一種是年維修費與年度總產值比，另外一種是年維修費與當年資產總原值比，還有一種是年維修費與當年資產總重置費比，再有一種是年維修費與當年資產總凈值比，最后一種是年維修費與當年生產總費用比。

　　

　　筆者認為最后一個算法比較靠譜。即使如此，這個維修費用率數值的大小又不能夠說明問題。因為，設備維修是一種投入，投入是創造價值和產出的。投入不足，生產損失突出，則影響產出；當然，投入太大也不理想，稱為維修過剩，是一種浪費。恰當的投入最理想。

　　

　　所以，工廠應該摸索和研究最佳的投入比例，生產費用高意味著訂單多，任務量大，而且設備的負荷加大，對維護保養的需求也隨之上升。在恰當的比例上投入是應該工廠努力追求的目標。如果有了這個基準，偏離這個指標越遠就越不理想。

　　

　　關于備件管理也有不少指標

　　

　　10、備件庫存周轉率

　　

　　（備件庫存周轉率=月消耗備件費用/月平均備件庫存資金）是較代表性的指標。它反映了備件的流動性。

　　

　　如果大量庫存資金積壓，則會在周轉率上體現出來。反映備件管理的還有備件資金率，即全部備件資金與企業設備總原值之比。這個數值的高低隨著工廠是否在中心城市、設備是否進口，設備停機損失影響大小而不同。

　　

　　如果設備一天的停機損失高達幾千萬元，或者故障對環境污染危害嚴重，對人身安全危害突出，而備件供貨周期較長則備件庫存量就要高些，反之這個備件資金率就盡可能降低

　　

　　11、維修培訓時間強度

　　

　　（維修培訓時間強度=維修培訓小時/維修工時）培訓包括設備結構專業知識、維修技術、職業素養和維修管理等內容。這一指標反映了企業對維修人員素養提升的重視程度、投入強度，也間接反映了維修技術能力水平。

　　

　　工廠經理了解這些關鍵績效指標，對于評價和引導TPM設備管理進步很有幫助。

　　

　　有的工廠看到維修人員經常閑著沒事，喝茶、抽煙、休息，覺得心里很不平衡。就想用工作量來考核維修人員，結果卻適得其反。維修人員修的設備總是留下尾巴和后遺癥，不斷有維修任務冒出，維修人員就像救火隊一樣“忙”起來了，設備狀況反而更糟糕，停機造成的生產損失反而增大。

　　

　　如何評價維修組織績效又成為一個復雜而值得研究的問題。系統就像一個皮球，這邊壓扁了，那邊卻冒出來了。TPM設備管理的KPI設計同樣關系到企業運行是否流暢。

　　

　　三、TPM設備管理工作的七大認識誤區

　　

　　TPM設備管理是保證企業進行生產和再生產的物質基礎，也是現代化生產的基礎。由于長期受傳統的維修模式和事后維修思想的影響，目前國內企業的TPM設備管理中普遍存在七大認識誤區，嚴重阻礙了企業TPM設備管理水平的提升和現代化進程。為了適應現代化TPM設備管理模式的需要，TPM設備管理人員必須走出誤區，建立新的認識體系。

　　

　　誤區之一：只要是設備都會出故障

　　

　　更正：以可靠性為中心維修思想顯示，只要以可靠性數據分析為依據，采用先進的測試技術和診斷方法，就可以實現設備故障為零。這種思想使維修工作有了較強的針對性，使主客觀更加一致，增強了科學性，減少了盲動性。

　　

　　誤區之二：設備一定要定期大修

　　

　　更正：近年的研究表明，隨著新材料、新工藝的應用，設備的可靠性日益提高，而設備的無形磨損日漸加速。60％以上的設備故障率曲線只有初始故障期，卻無耗損故障期。盲目大修會引入新的初始故障期，增加設備故障率。由于設備不同部件的運動不同、負載不同、工作環境不同，因而磨蝕、老化、損壞不同，局部修理，即小修、項修、總成或組件維修更經濟合理。

　　

　　誤區之三：不出故障，很難找到故障的原因

　　

　　更正：故障不會憑空出現，而是日積月累形成的。塵土、油污、應力、微裂紋、腐蝕、松動、接觸不良、老化等問題都是引發故障的原因。所以，故障下面有大量隱含的問題需要我們去仔細觀察和發現，這也是全員維修的意義所在。只要強化基礎，從細微之處做起，如檢查、清潔、保養、防腐、減振、平衡等，就能防患于未然，也是最經濟的設備維修策略。

　　

　　誤區之四：備件管理很難解決好保證維修和壓縮備件庫存的矛盾

　　

　　更正：只要把備件合理分類，關鍵備件作冗余儲存，一般備件正常儲存，不重要備件可短缺儲存，還有大量備件作零庫存，可以既降低庫存成本，又不會造成緊急短缺。如：按照“關鍵性”對設備、部件、零件都進行A、B、C分類，從AAA到CCC，按照關鍵性程度，分輕重緩急分別作冗余庫存、一般庫存、可短缺庫存及只存信息不存零件的零庫存管理。

　　

　　誤區之五：讓操作工參與維修設備是不可能的

　　

　　更正：操作工天天接觸設備，最了解設備各種性能；設備運行中的聲音、溫度、動作、氣味、顏色等發生異常也是現場操作人員最先感知。因此，操作工是否能正確操作，對設備負不負責任，結果大不一樣。隨著設備自動化程度提高，操作會變得更簡單、輕松，也使操作工對設備負更多責任成為可能。

　　

　　誤區之六：企業的TPM設備管理組織結構是不能改變的

　　

　　更正：TPM設備管理組織應該朝著扁平化、專業搭接、工序優先、短路管理、淡化分工、模糊邊界管理的方向不斷努力。理由是：層次太多，制造更多問題，解決更少問題，管理周期變長，效率變低；生產現場如同戰場，以工序優先為原則，同級可以指揮同級，使管理短路、反應快速；實施淡化分工、模糊邊界可以使推諉扯皮變成主動補臺；永遠堅持因需設崗、以崗定人。

　　

　　誤區之七：企業要有一支能夠應付所有設備問題的維修隊伍

　　

　　更正：先進設備和落后維修隊伍的矛盾永遠存在。社會化維修是未來的發展趨勢，企業要做的是在維修資源的整合、維修管理上下工夫。

　　

　　四、TPM設備管理的六大基本特征

　　

　　1、生產性

　　

　　設備之于企業的生產性是不言而喻的。所以對重點設備應做好預防及維修等工作；而對一般設備則可實行事后維修，重點在于如何降低設備故障率。只要維修和生產結合密切，就能最大程度上確保生產的順利進行。

　　

　　2、全面性

　　

　　所謂的全面性也就是指對設備進行一生的管理。即管理設備壽命周期的全過程，主要包括設備的規劃、設計、制造、安裝、使用、維修及報廢的所有階段。

　　

　　3、經濟性

　　

　　設備選購的本身就是一項經濟支出，且在設備維修階段所產生的維修費用也是企業不容小覷的一項經濟費用，而因設備停機造成的損失也是企業必須擔負的支出費用。所以，從經濟角度講，班組長必須把控設備停機損失和維修費用之間的平衡。

　　

　　4、系統性

　　

　　現代TPM設備管理的生產維修中已經形成以預防維修、改善維修和維修預防三者之間的全系統模式。也就是說，班組長可通過系統管理來改善維修預防的信息反饋，并提高設備的可靠性和維修性。

　　

　　5、全員性

　　

　　TPM設備管理不是哪一個人的工作職責，它需要發動全體員工共同參與。很多企業采取的方法是，運用行為科學的理論全面提高企業從領導到員工對TPM設備管理的積極性，并建立健全自主管理體制，以協助TPM設備管理的順利實施。

　　

　　6、科學性

　　

　　從科學的立場上來看，TPM設備管理是在許多科學理論發展的基礎上逐漸產生的。換句話說，TPM設備管理運用了許多現代管理科學理論，使其管理方法更為科學化了。